五6圆周运动实例分析.doc

五.6圆周运动实例分析 离心现象教学目标1知道对于变速圆周运动可以代瞬时值进行计算。2能分析车过两种桥的顶部与底部的运动与受力情况规律。3能分析小球与细绳、轻杠。园管模型中的运动与受力规律。复习：向心力方向与大小，向心加速度大小计算。学生看书后，在书上完成课后1、2、3题。一、 车转弯1 汽车转弯在平面上转弯向心力来源于轮与地面的摩擦力，mg=mv2/r解得：临界速度位v=2 火车转弯介绍火车论的构造内缘大，外缘小。在平面上转弯向心力来源于外侧铁轨对外轮的挤压力。长期容易损坏外侧铁轨。解决办法外侧铁轨高于内侧铁轨，使弹力与重力的合力充当向心力。如图，合力F怎样求出？如果确定了转弯半径与转弯速度，怎样求出内外铁轨的夹角？F=mg.tan F=mv2/r v2=r.g tan 转弯速度与火车质量无关。二 竖直平面内的圆周运动竖直平面内的圆周运动线速度大小时刻改变，在某一瞬时，向心力公式仍适用D图中支持力N4和重力沿半径方向分力的合力提供向心力 1车过拱桥和凹桥车在桥顶：mg N1mv2/r N1mg；当N1=0时，只受重力，重力提供向心力，此时车的速度此后，物体速度将增加，所需向心力增大，物体所受力不能提供所需向心力，车将离开桥面做平抛运动车在桥底：N2- mg = mv2/r N2mg小节：车在拱桥顶，向心加速度竖直向下，车处于失重状态，对桥面的压力小于车重，车过凹桥到桥底时，加速度竖直向上，车处于超重状态，对桥面的压力大于车的重力。2小球与轻绳特点：绳只能施加拉力在最低点，绳的拉力T和重力G的合力提供向心力在最高点，当拉力为零时，重力全部提供向心力这时小球的速度最小，小球恰能过最高点做完整的圆周运动过最高点的临界条件：在最高点，小球的速度3小球与轻杆在最低点，杆的拉力T和重力G的合力提供向心力。T- mg = mv2/r在最高点，杆即可以施加拉力，也可以施加支持力杆的作用力和重力G的合力提供向心力T- mg = mv2/r 或mg - T = mv2/r 小球运动到最高点的速度恰为零时，杆的支持力大小等于重力小球在到最高点的速度从零逐渐变大时，杆的支持力将从等于重力变为小于重力，然后减为零；再变为拉力并逐渐增大，从小于重力到大于重力当杆的作用力为零时，重力提供向心力mg=mv2/r 杆端的小球在竖直平面内做圆周运动能过最高点的临界条件：在最高点v0。此时杆对小球作用为支持力，杆的支持力小于或等于重力当小球的速度为临界速度杆对小球作用为拉力，杆的拉力可能小于重力，可能等于重力，也可能大于重力，只要杆不断。小节：轻杆模型包含了轻绳模型4环和管小球在光滑圆环内侧做圆周运动，与绳等效小球在光滑圆形管内做圆周运动，与杆等效 当在最高点的时，球对内外管壁均无压力；当在最高点的时，球对管壁内侧有压力。当在最高点的时，球对管壁外侧有压力。实例：过山车、飞机在竖直平面翻筋斗三评议课后1、3、2题例题：课后弟2题当漏斗壁与竖直方向的夹角确定时，求：向心加速度a与小球转动半径的关系。四、小结：1汽车转弯的向